飛機是怎麼飛起來的？一看就懂！

最新 03-27

不知道你是不是也考慮過這個問題，飛機這種重達40萬公斤的龐然大物，究竟為什麼能飛起來呢？對很多人來說，這聽起來簡直像是奇蹟，但其實其中的原理一點也不複雜，兩個詞就可以概括：空氣動力學和推進力！今天，大藍就爭取用最通俗的語言給你講講飛機飛行的原理，保你一看就懂！

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空氣動力學

空氣動力學（Aerodynamics）是流體力學的一個分支，主要研究物體在空氣或其他氣體中運動時所產生的各種力。我們來看一下飛機機翼的橫截面，很明顯上方邊緣弧度比下方要大。這也就意味著，如果氣流分為兩股分別從上下方經過，上方的氣流要經過的距離更遠，也就是說，經過機翼上方的這股氣流的流速要比經過機翼下方的氣流流速大。

有些人應該學到過伯努利效應（ Bernoulli Effect）吧，沒有聽過也不要緊，大藍一句話就能給你解釋清楚，說白了就是包括氣體在內的所有流體在流動時，流速越大，產生的壓強越小，流速越小，產生的壓強越大。這完美地解釋了飛機機翼是如何受力的。機翼上表面受到的壓力遠小於下表面受到的壓力，就產生了向上的升力。

推進力

那麼你知道升力是如何產生的了，當然，如果要想產生升力，一個首要的條件就是要有氣流，也就是說，機翼要在空氣中穿過。再講白一點就是飛機得往前移動唄！那麼怎麼才能往前呢？自然是給力呀！這時候飛機引擎就派上用場了，引擎產生的推進力（Propulsion）讓機翼在周圍環繞的空氣中穿行，由此產生了縱向壓力差，也就是升力。這時，基本就達到了一個平衡狀態，水平方向的推進力和相對的空氣阻力，以及垂直方向的向上的升力和向下的重力。準備好了嗎？走你！

關了引擎也能飛？

其實即使在空中引擎停止工作了（不要擔心，這是很罕見的情況！），飛機仍然可以向前滑翔很長一段距離。每次在快接近目的地的時候，我們都會降低引擎的推進力，以達到減速目的。通常飛機降落需要20分鐘左右，而取決於不同型號，飛機可以繼續向前滑行大約220公里。所以，在下降期間，其實我們相當於坐在一個大滑翔機里哦！

機翼組件是不斷在變化的嗎？

如果你的座位在機翼附近，那麼你可以觀察下在飛行中機翼組件的變化了，大部分能變化的部件都集中在機翼後方。機翼的設計是為了在常規飛行速度下提供最佳的上升力，我們稱之為巡航速度。對於噴氣機來說，巡航速度為每小時850公里。當然，我們不可能以這麼高的速度起飛或降落，不然得需要建造一條超長跑道了……

怎麼操控升力大小？

升力的大小取決於兩個因素：飛機的速度和機翼的弧度。我們在起飛和降落時會調整機翼的弧度，從而使機翼提供更大的升力。調整的方法就通過襟翼的變化。所謂襟翼（flap），就是飛機機翼上可以一點點延伸出來的長板子。成功起飛後，在飛機加速期間，襟翼會被收起來。

襟翼（攝影：Ramon Kok）

飛機怎麼轉向？

知道飛機如何能飛起來了，那麼它又是如何轉向的呢？這就要靠機翼後緣兩邊對稱的可以調整角度的面板了，這也就相當於船上的舵。我們通過這塊副翼（Ailerons）調整一邊的機翼弧度，使兩邊的機翼所受升力產生差異，這樣飛機便可以向一邊轉向了。比如，需要左轉時，我們把右側機翼的副翼降低，產生更大的弧度和升力，左邊的機翼就會相應被壓低，達到轉向目的。